Gli essiccatoi statici-discontinui

Sono così definiti in quanto la granella non è soggetta ad alcun movimento durante il processo di essiccazione. Tale processo è realizzato mediante ventilazione con aria calda, per una durata variabile dalle 20 alle 30 ore, a seconda delle caratteristiche funzionali e dell’umidità della granella da essiccare, e successivamente di aria ambiente fino al raffreddamento della granella stessa.

Gli essiccatoi statici possono essere di due tipi:

- a ventilazione ascensionale;

- a ventilazione radiale.

5.2.1.1. Ventilazione ascensionale

Nei tradizionali essiccatoi statici a ventilazione ascensionale la ventilazione avviene attraverso un fondo in grigliato metallico sul quale viene distribuita la granella in strati di 50-60 cm.

Questo tipo di impianti ha conosciuto un momento di grande diffusione negli anni ’60, quando il basso costo di investimento e la facilità di esecuzione li rendeva estremamente interessanti presso le piccole aziende agricole.

Le difficoltà di movimentazione del prodotto e il tipo di essiccazione non perfettamente omogeneo, con differenze abbastanza sensibili tra la granella essiccata a contatto del fondo metallico e quella dello strato superiore, hanno portato via via ad un loro abbandono. Da prove condotte, il consumo termico specifico (Ws) può risultare, per normali condizioni di essiccazione, pari a 800-1.000 kcal/kg di acqua evaporata con rendimenti termici dell’ordine dello 0,66-0,56.

La figura 15 illustra la tipologia più semplice di contenitore statico, quello caratterizzato da un cilindro metallico aperto superiormente con diametro dell’ordine di 5-8 m. Il cereale si dispone sul tappeto di lamiera forata, attraversato dal basso dalla corrente d’aria calda, con uno spessore dell’ordine del metro.

Il funzionamento che ne deriva è in questo caso discontinuo e a grana discontinua, in quanto dopo il caricamento del prodotto l’essiccazione procede staticamente fino allo scarico del cereale secco.

Le relative capacità produttive sono piuttosto limitate (200-700 quintali di mais nelle 24 ore) e l’impiego è perciò orientato verso le piccole aziende. Soluzioni ancor più economiche possono prevedere inoltre l’utilizzazione come contenitore di locali preesistenti con pareti in muratura.

Oltre che per questa categoria di essiccatoi, la ventilazione ascensionale viene sfruttata anche negli essiccatoi statici “in cumulo spesso”. Questi impianti sono caratterizzati, a differenza dei primi, dalla possibilità di effettuare il carico nella cella di essiccazione con strati di cereale fino a 4 metri di altezza, in quanto nel corpo essiccante esiste l’opportunità di un rimescolamento del prodotto per mezzo di coclee⁶ verticali.

Con l’introduzione della tecnica di essiccazione “in cumulo spesso” si è avuta una sensibile evoluzione nell’essiccazione statica, che ha permesso di ovviare in parte ai problemi ad essa riconducibili quali: gli elevati tempi di essiccazione, la non completa omogeneità dell’umidità finale della granella nei diversi strati del cumulo, i fenomeni di condensazione del vapore acqueo in corrispondenza delle pareti del contenitore. Questa tecnica ha visto poi il suo perfezionamento con l’introduzione di dispositivi cocleari di rimescolamento verticale della massa del cereale e l’applicazione di tubazioni perimetrali di ventilazione sulle pareti dell’essiccatoio. Con questo sistema di essiccazione denominato anche “in bin drying” è stato possibile adottare temperature

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Coclea: non si conosce macchina più antica della Coclea di Archimede, così chiamata dal nome del grande studioso che si presume ne sia stato l’inventore; in realtà sembra che fosse già usata nell’antico Egitto per prosciugare i campi dalle inondazioni del Nilo. In origine era un tubo avvolto a spirale su un cilindro, inclinato sull’orizzontale, messo in moto rotatorio intorno al suo asse da una manovella. L’estremità del tubo è immersa nell’acqua; ruotando il cilindro, l’estremità descrive una circonferenza in un piano normale all’asse del cilindro e ad ogni giro l’estremità esce dall’acqua per poi tuffarvisi di nuovo. Quando esce, la parte inferiore del tubo contiene una certa quantità d’acqua che si trova isolata dal serbatoio e che, durante la rotazione, progredisce nel tubo verso l’alto. Ad oggi il principio di funzionamento è il medesimo ma la tecnologia è diversa. La coclea può essere di diverse tipologie e dimensioni, viene utilizzata per il trasporto continuo di prodotti sfusi e può lavorare in taluni casi in verticale.

di esercizio notevolmente più elevate rispetto ai tradizionali impianti di tipo statico passando dai 50 °C ai 70-80 °C, a vantaggio della c apacità oraria di essiccazione. Dai primi dispositivi di rimescolamento ad una o due coclee si è oggi arrivati alle quattro coclee, capaci di realizzare il pressoché totale rimescolamento della massa in tempi assai più contenuti rispetto ai precedenti sistemi; a vantaggio ovviamente della qualità di essiccazione.

Le esigenze delle aziende cerealicole di medie dimensioni sono state soddisfatte raggiungendo una produttività giornaliera di 400-600 quintali. Queste aziende possono trovare in questo sistema una soluzione assai interessante, con fasi di carico dell’impianto limitate a poche ore nel ciclo di essiccazione e minori necessità di controlli rispetto agli essiccatoi continui.

L’impianto può essere sfruttato sia per ottenere elevate potenzialità giornaliere di essiccazione (400-600 q di secco nelle 24 ore, per contenitori di diametro normale, pari a 7 metri circa), lavorando ovviamente a temperature dell’aria di 70-80 °C, sia per avere medie potenzialità di lavoro, adottando in questo caso temperature dell’aria più basse (50-60 °C), che fanno migliorare i rendimenti termici dell’essiccatoio.

5.2.1.2. Ventilazione radiale

Alla categoria degli essiccatoi statici a ventilazione radiale appartengono essenzialmente due tipi di impianti: gli essiccatoi a cella cilindrica e i cosiddetti essiccatoi ad impulsi.

Sono impianti nei quali il cereale viene collocato in una zona anulare disposta attorno alla zona di ventilazione in uno strato massimo di circa 80 cm.

Operano generalmente a temperature di esercizio dell’ordine di 55-60 °C, che consentono di potenziare la capacità operativa dell’impianto e, nel contempo, garantire un’essiccazione più omogenea nei diversi strati del prodotto con disuniformità non superiore al 2-3% rispetto all’umidità media della massa.

Gli impianti cilindrici ad asse orizzontale o “ad impulsi” sono costituiti da una doppia parete esterna in rete metallica per il contenimento del cereale (spessore dello strato sui 30 cm) e un canale centrale per l’aria calda. Il funzionamento è discontinuo in quanto il contenitore viene riempito dall’alto, tramite una tramoggia, di prodotto verde che rimane statico durante l’essiccazione per poi uscire dal basso per gravità alla fine del processo.

Oltre alla tramoggia e al sottostante contenitore, l’impianto nella sua forma più completa prevede, sempre in linea verticale, una cella di raffreddamento e una tramoggia di scarico.

Il suddetto impianto è caratterizzato da un funzionamento completamente automatico che prevede brevissimi tempi di essiccazione con aria calda alternati ad altrettanti con aria ambiente insufflata da uno o più ventilatori assiali (aria calda ed aria ambiente insufflata in cicli di 15 secondi, di cui 4-8 secondi con aria calda, 7-11 secondi con aria ambiente).

Con tale principio di essiccazione si tende a provocare una rapida asportazione dell’acqua dei cereali migliorando gli equilibri che sussistono tra la velocità di diffusione dell’acqua nella granella e la velocità di evaporazione.

Si tratta quindi di un essiccatoio discontinuo, a grana discontinua, con flusso a gravità, chiamato anche a impulsi per la rapida intermittenza delle correnti d’aria calda e fredda, la prima in particolare ottenibile con l’impiego di GPL o metano.

Nel caso di impianti di grosse potenzialità (fino a 7.000 quintali al giorno), il numero di contenitori disposti uno sotto l’altro può arrivare a quattro; in tal caso l’essiccazione si sviluppa a intervalli nei vari contenitori, mentre il raffreddamento avviene sempre nella relativa cella.

Da esperienze condotte su essiccatoi a celle verticali dall’Istituto di meccanica agraria dell’Università di Padova il consumo termico specifico (Ws) può risultare, in condizioni atmosferiche favorevoli, di 1.000-1.100 kcal/kg di acqua evaporata, per toccare valori di 1.150-1.200 kcal/kg in condizioni meno favorevoli, con rendimenti rispettivamente dell’ordine dello 0,55 e 0,50.

Alla categoria degli essiccatoi statici a ventilazione radiale possono essere ricondotti anche gli essiccatoi cilindrici con corpo essiccante a forma troncoconica, per lo più di tipo carrellato, caratterizzati da una movimentazione della granella durante l’essiccazione. Negli impianti in questione, infatti, il cereale durante l’essiccazione compie un percorso discensionale all’interno della sezione anulare di essiccazione e viene riportato alla sommità con coclea. A fine essiccazione, prima dello scarico, il cereale viene infine raffreddato.

Tra gli impianti carrellati vanno annoverati anche quelli con cella di essiccazione a colonna, che possono anche funzionare come essiccatoi continui.